Ступенчатость (лестничный эффект) — искажение графического изображения, получаемое на графическом растровом дисплее при увеличении.
Основная причина — использование дискретного устройства (изображение строится из отдельных пикселов) для создания непрерывных объектов (линии, ребра, поверхности).
Искажения возникают вследствие того, что координаты пиксела, как маленького объекта, несовпадают с координатами точки объекта. Поэтому одни объекты (сопоставимые с размером пиксела) остаются неизменными, а другие — смещаются.
Методов устранения искажений два. Первый — увеличение разрешения растра. Растр надо вычислять с более высоким разрешением, а изображать с более низким. Второй — возможность представит пиксел не как точку, а как конечную область.
При определении границы между многоугольником и внешней областью возможно несколько решений. Тривиальный случай — когда граница пикселов контрастна и имеет два уровня интенсивности. Изображение краев зазубрено, ступенчатость явно выражена (Рис.1). Простой эвристический метод заключается в том, чтобы устанавливать интенсивность пиксела на ребре пропорционально площади части пиксела, находящейся внутри многоугольника. Для выбора уровня (одного из нескольких) интенсивности используется площадь части пиксела внутри многоугольника (Рис.2). Третий способ заключается в модификации алгоритма Брезенхема, для аппроксимации части пикселов, находящихся внутри многоугольника.
Поэтому к ошибке добавляют величину w = 1- m, где m — тангенс угла наклона отрезка (0 ? m ? 1). Вводится преобразование ,где . Значит — мера площади той части пиксела, что находится внутри многоугольника. Поэтому начальное значение ошибки = 1/2. Для большей реалистичности оператор активирования пиксела перемещают на другое место. Для получения непосредственного значения интенсивности следует умножить на его на максимальное число доступных уровней интенсивностей I следующих величин: m, w и .